ساخت نانوبیوماده مرکب سه جزئی هیدروکسی آپاتایت، آلومینا و تیتانیا به روش تفت جوشی و بررسی زیست فعالی و سمیت سلولی آن برای کاربردهای ارتوپدی

در این مطالعه, دو نانوبیوماده مرکب پایه سرامیکی از جنس هیدروکسی آپاتایت (HA), Al2O3 و TiO2 با خواص زیست سازگاری و مکانیکی قابل توجه و قابلیت تشکیل آپاتایت بر روی سطح, با روش فشردن سرد و تف جوشی ساخته شد. استحکام فشاری نمونه های تولیدی ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون تعیین استحکام, افزایش استحکام فشاری نمونه A (حاوی 50 درصد وزنی ذرات تیتانیا, 30 درصد وزنی هیدروکسی آپاتایت و 20 درصد وزنی آلومینا) را نسبت به نمونهB  (حاوی 50 درصد وزنی ذرات هیدروکسی آپاتایت, 30 درصد وزنی ذرات تیتانیا و 20 درصد وزنی آلومینا) نشان دادند. افزون بر این, از نتایج آزمون تعیین تخلخل نتیجه شد که نمونه A دارای تخلخل کمتری نسبت به نمونه B می باشد. برای بررسی زیست فعالی, نمونه ها به مدت زمان 7 روز در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) غوطه ور شدند. نتایج حاصل از این آزمون نشان دادند که نمونه B توانایی بیشتری را برای تشکیل ترکیبات نوع کلسیم فسفات بر روی سطح نسبت به نمونه A دارد. هم چنین, آزمون های آزمایشگاهی برون تنی و تعیین سمیت سلولی (MTT), چسبیدن و پهن شدگی سلول های MG-67 (استئوبلاست) را بر روی سطح نمونه ها نشان دادند. از نتایج این آزمون ها, افزایش رشد و تکثیر سلول ها بر روی نمونه B نسبت به نمونه A نتیجه شد. در نهایت, آزمون پراش پرتوی ایکس (XRD), بررسی های میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM), آزمون تعیین عنصر (ENERGY DISPERSIVE X-RAY ANALYSIS (EDX) و آزمون طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR), به ترتیب برای شناسایی فازها, مطالعه ریزساختار, تعیین درصد عناصر و شناسایی پیوندهای تشکیل شده در نمونه ها انجام شدند. افزون بر این, برای جلوگیری از ایجاد ریزترک و تشکیل فازهای ثانویه, عملیات تف جوشی نمونه ها در دمای 1000 °C انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان دادند که هر دو نانوبیوماده مرکب, با توجه به خواص متفاوتی که دارند, می توانند برای کاربرد به عنوان ماده کاشتنی در دندان پزشکی و ارتوپدی استفاده شوند.